DetMesh-Gadep：高纯度德仑侏儒探测器的三角化表面建模与 GPU 基于蒙特卡罗效率校准
仪器与探测器
2026-05-26 v1
摘要
无源效率校准高纯度德仑侏儒 (HPGe) 探测器可提供准确的探测器响应信息，无需使用放射性校准源，这在便利性和安全性方面具有优势。然而，在许多实际实现中，这一过程是通过蒙特卡罗模拟完成的，其性能受制于探测器建模的准确性、仿真框架的运行复杂度以及 CPU 基于并行计算的计算资源需求。本研究提出了一个完整的探测器建模与仿真框架。探测器建模程序 DetMesh 可从参数化探测器模型生成三角化表面几何，为复杂几何边界的表示提供了优势。它集成了标准几何运算和几何库，具有轻量级和强可扩展性。生成的几何随后输入到 Gadep，这是一个基于 GPU 的蒙特卡罗计算内核，以实现快速仿真。对于 粒子，单个 RTX 4090 的加速因子为 13.53，相对于同时使用 60 个 CPU 核心的计算而言。该框架具有低实现成本和广泛适用性，为精细的探测器建模与校准提供了完整解决方案。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.25963,
title = {DetMesh-Gadep: Triangulated Surface Modeling and GPU-based Monte Carlo Efficiency Calibration of High-Purity Germanium Detectors},
author = {Kainan Zhang and Shuchang Yan and Zhen Wu and Hui Zhang and Rui Qiu and Junli Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25963},
year = {2026}
}